陜西變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-12-30

氫氣是合成氨、甲醇、煉油化工及其他相關(guān)行業(yè)的重要原料,隨著作為二次能源載體的氫能產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟,氫能成為當(dāng)前有前景的清潔能源之一,尤其氫燃料電池汽車(chē)開(kāi)始規(guī)?;l(fā)展,市場(chǎng)對(duì)氫氣的需求量將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。煤制氫低成本,但環(huán)境不友好。隨著天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷(xiāo)產(chǎn)業(yè)鏈的完善、天然氣開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步、儲(chǔ)量巨大的頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)成本的不斷降低,天然氣制氫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯,該技術(shù)成為主要的制氫路線,從而將加快推進(jìn)我國(guó)氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。分子篩是一種具有高度選擇性的吸附劑,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣與其他氣體的有效分離,適用于高純度氫氣的生產(chǎn)。陜西變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

陜西變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì),變壓吸附提氫吸附劑

變壓吸附煤氣制氫工藝:制氣原理煤氣制氫變壓吸附(PSA)技術(shù)是利用吸附劑表面對(duì)于氣體分子的物理吸附作用,吸附劑在等壓下容易吸附高沸點(diǎn)組分,不易吸附低沸點(diǎn)組分。當(dāng)壓力增大時(shí),吸附能力增加。煤氣在經(jīng)過(guò)吸附劑時(shí),相對(duì)于氫氣沸點(diǎn)較高的其他氣體組分被選擇地吸附在吸附劑上,而氫氣則通過(guò)吸附劑,達(dá)到氫氣與其他氣體組分分離的目的。然后在減壓升溫的條件下,吸附劑上的其他氣體組分脫離實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生焦?fàn)t煤氣是制氫的主要原料,溫度40C壓力5~15kPa,焦?fàn)t煤氣中 CH以后的組分是沸點(diǎn)較高的組分,與吸附劑結(jié)合吸附性較強(qiáng)。采用變溫解析先除掉這些組分,再進(jìn)行變壓吸附除掉其他氣體組分,以制得較高純度的氫氣。山西推廣變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附法是一種可持續(xù)發(fā)展的氫氣提取技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。

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甲醇在一定的溫度、壓力條件下通過(guò)催化劑,在催化劑的作用下,發(fā)生甲醇裂解反應(yīng),這是一個(gè)氣固催化反應(yīng),(1)甲醇經(jīng)加壓、計(jì)量送入換熱器,再經(jīng)過(guò)過(guò)熱器達(dá)到反應(yīng)所需溫度后送入裂解反應(yīng)器。在固定床催化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲醇裂解反應(yīng),生成H2和CO??筛鶕?jù)用戶(hù)需求,如需99.99%的純氫,則增加變壓吸附提氫即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工業(yè)一級(jí),純度≥99.5%,氯離子≤0.1mg/L甲醇裂解裝置操作溫度:250~300℃操作壓力:0.1~0.5MPa(可調(diào))。

采用變壓吸附分離氣體工藝技術(shù)從甲醇烈解轉(zhuǎn)化氣中提純氫氣的原理是利用吸附劑對(duì)不同吸附質(zhì)的選擇性,以及吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附容量隨壓力變化而存在差異的特性,在高壓下吸附原料中的雜質(zhì)組分使得氫氣得以提純低壓下脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生,達(dá)到連續(xù)提純氫氣的目的。整個(gè)操作過(guò)程均在環(huán)境溫度下進(jìn)行,工藝過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。來(lái)自甲醇高位槽的甲醇和來(lái)自原料液儲(chǔ)罐中的循環(huán)液,經(jīng)過(guò)流量比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,分別進(jìn)入混合管充分混合,配置成規(guī)定比例的醇、水昆合液,由原料由下而上被脫鹽水洗滌,除去未反應(yīng)的甲醇和水后,再經(jīng)氣液分離器,分離液滴和緩沖后的轉(zhuǎn)化氣被送人變壓吸附工序合格后的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過(guò)一套吸附塔并聯(lián)交器,被導(dǎo)熱油加熱汽化并過(guò)熱至規(guī)定溫度的醇、水昆合蒸氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化器中,同時(shí)完成催化裂解和轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成的高溫轉(zhuǎn)化氣在換熱器中被原料液冷卻,再經(jīng)冷凝器被循環(huán)冷卻水冷卻冷凝降溫后進(jìn)人凈化塔替運(yùn)行的變壓吸附裝置,分離雜質(zhì)后,得到純度和雜質(zhì)含量都合格的產(chǎn)品氫氣。常用的吸附劑包括活性炭、分子篩、沸石等,它們具有不同的吸附性能和適用范圍。

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氫能因?yàn)槠淝鍧崯o(wú)污染、單位質(zhì)量能量密度高、可存儲(chǔ)、可再生、來(lái)源廣等優(yōu)勢(shì),成為各國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)新能源的技術(shù),甚至被稱(chēng)為21世紀(jì)的“能源”[1]。氫氣目前主要作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)原料,廣泛應(yīng)用于各種化工行業(yè),包括煉油、合成氨、合成甲醇等。由于近年來(lái)燃料電池技術(shù)的逐步成熟和燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化推廣,氫氣作為動(dòng)力燃料的潛力日益受到各界重視,預(yù)計(jì)在2050年,其占到我國(guó)能源消費(fèi)比例將達(dá)到10%[2],有望逐步取代傳統(tǒng)汽柴油,徹底改變?nèi)祟?lèi)的動(dòng)力能源。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,變壓吸附提氫技術(shù)將為未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。甘肅甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑

變壓吸附提氫吸附劑可以在不同壓力下實(shí)現(xiàn)氫氣的連續(xù)吸附和解吸。陜西變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

甲醇制氫可以用于硅鋼生產(chǎn)線嗎,它的優(yōu)劣勢(shì)?跟氨分解比起來(lái),那種制氫方式更合適?甲醇制氫技術(shù)非常成熟,由于甲醇制氫的不斷發(fā)展與氨分解的多項(xiàng)弊端展露如下:1.氨分解反應(yīng)溫度高,故反應(yīng)器需要耐高溫。又由于在氨分解反應(yīng)區(qū)內(nèi)同時(shí)存在著氨、氮、氫等氣體,對(duì)反應(yīng)器和換熱器的材質(zhì)要求較高。也使得所需的熱量均需采用電加熱方式。氨分解制氫電耗十分高,制氫成本也十分高昂。液氨的貯存、運(yùn)輸必須采用30KG以上的壓力容器。液氨有毒性,甲醇制氫在鋼鐵行業(yè)的新前景,甲醇制氫較于氨分解制氫優(yōu)勢(shì)有三:制氫采用節(jié)能型工藝,制氫成本低;2.氫氣屬于清潔能源安全環(huán)保無(wú)毒。3.甲醇運(yùn)輸只需常壓,甲醇制氫在鋼鐵行業(yè)的影響也日益增大。中國(guó)武鋼硅鋼廠、宅鋼冷軋廠、晶龍集團(tuán)、青拓集團(tuán)等都是國(guó)內(nèi)硅鋼行業(yè)的。陜西變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)